申请日2005.04.28
公开(公告)日2005.11.09
IPC分类号C02F3/02; C02F3/30; C02F3/32
摘要
本发明涉及一种折流湿地滤池+侧向潜流湿地床污水处理系统及方法，系统由预处理构筑物、折流式湿地滤池组、侧向潜流湿地床组以梯度向下的形式，依次水路相连而构成;折流式湿地滤池组的每一滤池内设置有至少一块竖向的挡流墙，水流以上下折流的流态穿过滤池，滤池中放置陶粒或沸石填料并在顶部栽种水生植物;侧向潜流湿地床组由多级侧向潜流湿地床、自然复氧区和兼氧稳定塘组成;每一侧向潜流湿地床中的水呈S形水平潜行，上一级湿地床与下一级湿地床之间由自然复氧区相连，使污水进行多级好氧→缺氧→好氧循环生物反应。本系统池容利用率高，占地面积小，方法处理效果好，且能够长期保持，特别适用于处理较高浓度城镇污水。
権利要求書
1、折流湿地滤池+侧向潜流湿地床污水处理系统，其特征在于：系统由预处理构筑 物、折流式湿地滤池组、侧向潜流湿地床组以梯度向下的形式，依次水路相连而构成;
所述折流式湿地滤池组由多级形成向下梯度的滤池组成，每一滤池内设置有至少 一块竖向的挡流墙，在滤池上部或底部留出水流通道，水流以上下折流的流态穿过滤池， 滤池中放置陶粒或沸石填料并在顶部栽种水生植物;
所述的侧向潜流湿地床组由多级梯度向下的侧向潜流湿地床、自然复氧区和兼氧 稳定塘组成;每一侧向潜流湿地床内设置有平行交错的导流墙，将床内空间分隔成S形 的水流沟道，在沟道中放置陶粒填料，并栽种水生植物;上一级湿地床与下一级湿地床 之间由自然复氧区相连，最后一级湿地床连接兼氧稳定塘，兼氧稳定塘为一容水构筑物， 末端底部有排水管道。
2、根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于：所述的不同级折流湿地滤 池和侧向潜流湿地床中放置的填料粒径依次缩小。
3、根据权利要求1或2所述的污水处理系统，其特征在于：所述的自然复氧区是 一跌水曝气池，该跌水曝气池与上一级侧向潜流湿地床之间具有1.0～1.5米的跌水落 差。
4、根据权利要求1或2所述的污水处理系统，其特征在于：所述的自然复氧区是 一薄水层复氧沟，该薄水层复氧沟为一水平沟道，水流在沟中形成厚度为3～10毫米的 薄水层。
5、根据权利要求1或2所述的污水处理系统，其特征在于：所述的兼氧稳定塘中 栽种有沉水植物或挺水植物。
6、根据权利要求1或2所述的污水处理系统，其特征在于：所述的预处理构筑物 依次由格栅和沉砂池组成。
7、折流湿地滤池+侧向潜流湿地床污处理方法，处理步骤如下：
(1)先对城镇污水进行预处理，去除粒径较大的漂浮物、悬浮物和泥沙;
(2)预处理后的污水进入折流式湿地滤池组，污水以上下折流的方式在滤池中推 流穿行，在滤池的填料表面形成厌氧生物膜，污水在厌氧微生物的作用下， 发生厌氧反应和水解反应，并通过水生植物的叶、茎和根向滤池中部传送溶 解氧，形成好氧微环境，去除污水中的有机物和营养物质氮、磷;
(3)经折流式湿地滤池处理的水向下流入侧向潜流湿地床，污水以S型在湿地床 中潜流推行，在水生植物的作用下，湿地床内基本处于兼氧条件下，污水经 湿地床之间自然复氧区进行自然复氧，提高后续湿地中含氧量，反复经过多 级的潜流湿地床→自然复氧区→潜流湿地床循环进行多级缺氧→好氧→缺氧 →好氧循环生物反应，去除有机物和氮;
(4)处理后的水最后进入稳定塘，在模拟自然的池塘生态系统中进行进一步净化， 检测水质达到排放标准后排出。
说明书
折流湿地滤池+侧向潜流湿地床污水处理系统及方法
技术领域
本发明属于污水处理、环境保护技术领域，具体涉及一种折流湿地滤池+侧向潜流 湿地床污水处理系统及处理方法。
背景技术
通过科技查新，目前国内外尚未见有采用折流式湿地滤池和侧向潜流湿地床技术处 理城镇污水的研究文献报道，也未见有折流式湿地滤池+侧向潜流湿地床复合技术处理 污水的相关报道。
利用“自然净化系统”的生态处理工艺通过回收、利用生物系统中的资源来发挥作 用，是污水处理中一种低成本、低能耗、简易有效与生态景观相结合的处理技术，这对 于在资金、技术缺乏的地区来讲，是一种可取的水污染防治技术。
现有的人工湿地污水处理方法主要有：自由水面(敞流、表面流)型、潜流型、潜 流渗滤型、阶梯型等。自由水面型人工湿地的处理原理与生物塘较为相似，其处理效率 低，占地和池容大，投资高。潜流湿地主要是利用填料的截滤作用和部分生物吸收作用 而去除污染物的，主要问题是污水主要处于厌氧或缺氧条件下，出水水质较差，容易出 现死水区和堵塞问题。潜流渗滤型人工湿地实际上是渗滤型土地处理系统的一种，污水 由布水系统布水，向下经过填料层和土壤层，最后由埋设在土壤中的集水管收集，主要 利用填料和土壤的过滤、吸附作用去除污染物。这些人工湿地处理方法的主要问题有： 需要较为复杂的布水系统，容易短流，处理效果难于长期维护，容易发生堵塞，占地面 积大，主要适用于低浓度的原污水或微污染水等，对于城镇污水效果普遍不好，还没有 较好的成功范例。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供一种折流湿地滤池+侧向潜流湿地床污水处 理系统及方法，解决现有技术池容利用率低，占地面积大，容易短流，处理效果难以长 期保持，不适用于处理较高浓度城镇污水的问题。
本发明的技术方案如下：
一种折流湿地滤池+侧向潜流湿地床污水处理系统，它由预处理构筑物、折流式湿 地滤池组、侧向潜流湿地床组以梯度向下的形式，依次水路相连而构成。
所述折流式湿地滤池组由多级形成向下梯度的滤池组成，每一滤池内设置有竖向 的挡流墙，在滤池上部或底部留出水流通道，水流以上下折流的流态穿过滤池，滤池中 放置陶粒或沸石填料并栽种水生植物。
所述的侧向潜流湿地床组由多级梯度向下的侧向潜流湿地床、自然复氧区和兼氧 稳定塘组成;每一侧向潜流湿地床内设置有平行交错的导流墙，将床内空间分隔成S形 的水流沟道，在沟道中放置陶粒填料，并栽种水生植物;上一级湿地床与下一级湿地床 之间由自然复氧区相连，最后一级湿地床连接稳定塘，稳定塘为一容水构筑物，末端底 部有排水管道。
所述的不同级折流式湿地滤池以及侧向潜流湿地床中放置的填料粒径依次缩小。
所述的自然复氧区在地势较陡的地区采用跌水曝气池形式，该跌水曝气池与上一 级侧向潜流湿地床之间具有1.0米～1.5米的跌水落差。
所述的自然复氧区在地势较平坦的地区采用薄水层复氧沟形式，该薄水层复氧沟 为一水平沟道，水流在沟中形成厚度为3～10毫米的薄水层，使得水与空气充分接触， 达到自然复氧的目的。
所述的稳定塘中栽种有沉水植物或挺水植物。
所述的预处理构筑物依次由格栅和沉砂池组成。
利用上述系统进行折流湿地滤池+侧向潜流湿地床污处理的方法步骤如下：
1、先对城镇污水进行预处理，去除粒径较大的漂浮物、悬浮物和泥沙;
2、预处理后的污水进入折流式湿地滤池组，污水以上下折流的方式在滤池中 推流穿行，在滤池的填料表面形成厌氧生物膜，污水在厌氧微生物的作用 下，发生厌氧反应和水解反应，并通过水生植物的叶、茎和根向滤池中部 传送溶解氧，形成好氧微环境，去除污水中的有机物和营养物质氮、磷;
3、经折流式湿地滤池处理的水向下流入侧向潜流湿地床，污水以S型在湿地 床中潜流推行，在水生植物的作用下，湿地床内基本处于兼氧条件下，污 水经湿地床之间自然复氧区进行自然复氧，提高后续湿地中含氧量，反复 经过多级的潜流湿地床→自然复氧区→潜流湿地床循环进行多级缺氧→好 氧→缺氧→好氧循环生物反应，去除有机物和氮;
4、处理后的水最后进入稳定塘，在模拟自然的池塘生态系统中进行进一步进 化，检测水质达到排放标准后排出。
发明的优点及积极效果
本折流湿地滤池+侧向潜流湿地床污水处理技术与现有人工湿地技术相比具有以 下优势。
①现有的人工湿地处理技术主要针对低浓度的微污染水(如受污染河水、雨水)， 直接用于处理较高浓度城镇污水的成功实例还不多。本发明技术即是针对较高浓度的城 镇污水而开发的。
②处理效果好，且能够长期保持。污水首先在折流式湿地滤池中发生厌氧生物反 应，将原污水中的高分子有机物转化为低分子有机物，提高污水的可生化性，然后在好 氧、兼氧的侧向潜流湿地床中去除绝大部分的污染物，最后进入稳定塘，保证出水水质。 在水力停留时间在12～24小时内(现有的人工湿地处理技术所需水力停留时间一般需要 5-10天)，出水水质完全能够达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB18918-2002)的一级B标准。填料布置在整个流程方向上，粒径由大到小，能够充 分利用填料的截流作用，并且不易堵塞，能够长期保持处理效果。
③池容利用率高，占地面积小，不需额外提供动力。现有的人工湿地污水处理技 术常常由于配水不均匀，出现死水区，池容利用率不高;同时处理效率低，池深浅，导 致占地面积很大。本发明技术，污水以推流态的形式在整个系统中穿行，在折流式湿地 滤池中以上下折流方式通过滤池，在侧向潜流湿地床中以S型流态穿行，整个系统没有 死水区，池容利用率大大提高。同时采用先厌氧(折流式湿地滤池)后好氧(侧向潜流 湿地床)的处理结构，大大提高处理效率，又增加了池深(主要在第一段折流式滤池) 大大减少了占地面积，这对用地紧张的地区，非常有意义。本发明技术处理城市污水所 需的单位占地面积为2～3.5m2/(m3/d)，远远低于现有人工湿地处理技术的15～50 m2/(m3/d)。